多种污泥固化剂固化效果的研究分析*

张美兰

（上海老港废弃物处置有限公司，上海 201302）

多种污泥固化剂固化效果的研究分析*

张美兰

（上海老港废弃物处置有限公司，上海 201302）

通过6种配方的污泥固化剂的处理效果的比较分析，得出固化剂的利用能够使污泥处理效果：晴朗天气条件下，污泥固化后经过4 d的养护，含水率可由80%降至30%，保持低碱度（pH＜10），氨气释放量200 mg/L以下，颜色由黑色转变为淡黄色（接近泥土颜色）。

固化剂；固化效果；污泥含水率

1 老港生活垃圾卫生填埋场污泥处置概况

自2007年起，老港生活垃圾卫生填埋场1～3期开始承担市政污泥处置任务，现行污泥处置技术路线为“固化预处理+养护+卫生填埋”，即向污泥中投加10%～12%的固化剂，经搅拌混匀后，车运至养护场地，进行5～7 d的摊铺养护。固化剂种类不同，固化过程中臭气的产生情况也不同。因此，固化剂的固化效果如何，臭气产生量高低直接影响污泥处置的产量及质量。本次试验采用6种固化剂开展污泥固化预处理，并对其固化效果进行了比较分析。

2 试验过程

2.1 试验材料和测试指标

为优化污泥处置生产路线，提高污泥产量，本试验拟采用6种固化剂同时进行污泥固化效果比较（试验同时进行，避免气象、地形等因素影响试验）。固化剂分别为4所高校提供的研究配方及老港生活垃圾卫生填埋场现行的2种固化剂配方，即：A浙江大学、B上海交通大学、C哈尔滨工业大学、D同济大学、E泰历盟公司，F鸣锋公司（下称A、B、C、D、E、F）。

比较试验的测试指标包括污泥含水率、pH、臭气（以氨气为主）释放浓度。其中，含水率及pH委托上海市环境工程设计科学研究院进行测试，氨气浓度由试验人员现场检测。

2.2 试验步骤

2.2.1 试验安排

试验选址于老港生活垃圾卫生填埋场1～3期55#单元。污泥与固化剂的混合搅拌在专门挖制的搅拌池内完成。

本试验为期5 d，9月6—10日。其中，6日及7日上午完成6种固化剂与原生污泥的混合搅拌，每半天完成2种。试验先后顺序为：A-B-CD（9月6日）、E-F（9月7日）。

设备配置：挖机2台。

2.2.2 污泥固化养护程序

将原生污泥经污泥车运至污泥搅拌池内。袋装固化剂经挖机起吊后，移至搅拌池上方，划破其底部，使固化剂均匀地散落到污泥表面。由2台挖机同时对污泥和固化剂进行搅拌30～40 min后，运至养护区，经挖掘机摊铺（摊铺厚度约30 cm）养护。6种固化剂固化过程中相关参数见表1。

2.2.3 污泥养护及采样

天气状况：试验期间，9月6—9日，天气晴朗，10日下雨。

污泥养护：养护第2天开始，每天早上翻抛1次。

采样：①氨气的测量：根据风向在下风口测定。采样工具为手动采样器，检测管量程选用1～30 mg/m3和10～300 mg/m3。②污泥取样：第1个样品为固化剂与原生污泥混合均匀后，运至养护场地后取样。之后，每天6组统一取样。

表1 污泥固化养护参数

试验过程中，现场观察原生污泥含水率较高。由于原生污泥取样过程中使用了固化剂包装，无法测得正常的氨指数，故取F组试验时的原生污泥样本作为代表。

3 结果与讨论

3.1 固化剂对污泥含水率的影响

污泥与固化剂及调理剂混合后，经翻抛养护后含水率变化情况见图1。

试验结果显示：试验所采用的原生污泥含水率为72%，固化剂和调理剂与污泥搅拌混合运至养护区后，前3 d污泥含水率呈直线下降，第4天趋于稳定。第1天污泥固化搅拌后，含水率均可降至50%～60%。经过4 d养护后，含水率可降至28%～42%。

如图2所示，养护第1天，6组试验中含水率均明显下降，D效果较其他略差。经过3 d的养护，A、B、C、E 4组含水率降低程度相似，均降至约30%，D、F 2组效果较差。根据试验数据，养护第4天污泥含水率有所回升，估计为样品放置时间长短所致（样品为每天采样，试验结束后统一测量，第4天的样品最为新鲜）。

3.2 固化剂对污泥pH的影响

由于污泥碱度的强弱直接影响污泥臭气的产生量，故污泥固化后酸碱度的变化也是衡量固化效果的因素之一。6种固化剂与污泥混合后，对其酸碱度的影响见图3。

从图3可以看出，原生污泥为中性，pH为6.5，加入固化剂后pH均呈碱性。A、B、F 3组中污泥pH升至12以上，碱性较强；C、D、E 3组中污泥pH保持在9左右，属低碱度固化剂。

3.3 固化剂对污泥氨气产生量的影响

污泥与固化剂混合的过程中，会释放大量的臭气，其中氨气含量较高。此次试验对污泥进行的臭气监测持续了5 d，监测数据见表2。

表2 固化剂对污泥氨气产生量的影响 mg/L

表2中数据显示，原生污泥氨气释放量微乎其微，仅4 mg/L，而添加固化剂后，氨气产生量急剧增加，除A、C 2组外，其余均达到300 mg/L以上。综合5 d养护过程中氨气的产生量，可得出A、B、C、D 4组明显优于其余2组。而且，C组试验中氨气产生量始终控制在100 mg/L以下，效果最佳；F组试验中氨气产生量均在100 mg/L以上，效果最差。

3.4 固化剂对污泥颜色的影响

试验中发现，污泥与固化剂及调理剂搅拌混合后，养护前3 d，D和E组仍为黑色，其他组为淡黄色。养护至第4天，E组污泥转为淡黑色，D仍为黑色，其他组保持淡黄色。

4 结论

1）固化剂可较大程度上降低污泥含水率，且A、B、C、E 4组污泥含水率下降较大，均降至约30%。

2） 固化剂可使污泥的碱度明显上升，而C、D、E 3组中污泥pH保持在9左右，属低碱度固化剂。

3） 固化剂与污泥混合后，A、B、C、D 4组氨气产生量明显低于其余2组，且C组效果最佳。

4） A、B、C、F 4组中，固化剂添加后可使污泥由黑色转变为淡黄色。

5）污泥固化剂的选用应考虑达到以下标准：晴朗天气条件下，污泥固化后保持低碱度（pH＜10），氨气释放量200 mg/L以下，经过4 d的养护，含水率可降低至30%，颜色由黑色转变为淡黄色（接近泥土颜色）。

5 问题与建议

1）试验中发现，污泥与固化剂搅拌过程中产生大量的氨气，下风口无法站人。建议生产作业中施行封闭作业（现行污泥生产线已实现），并设置氨气等臭气的集中处置设施。

2）碱性稳定化工艺决定了污泥在养护过程中会有大量的氨气及其他异味释放，建议开展专题研究，以改善目前的状况。

3）由于试验条件的限制，导致测量数据有所偏差，建议污泥试验中样品采集时合理布点，若条件允许，可取3个样品测量取平均值，并增加污泥受压剪力的测定。

Curing Effects of Varied Curing Agents for Sludge

Zhang Meilan
（Shanghai Laogang Waste Treatment Co.,Ltd,Shanghai 201302）

Treatment effects of six formulas of curing agents for sludge were compared and analyzed.The results showed that using the curing agents in conditions of fine days,the moisture content of sludge was reduced to 30%from 80%after 4 days’natural drying,the sludge maintained low alkalinity (pH ＜10),released less ammonia than 200 mg/L,and the color of sludge changed from black to light yellow (close to the color of soil).

curing agent；curing effect；moisture content of sludge

X705

A

1005－8206（2012） 01－0026－03

上海市重大专项（超大型固废处置基地污染减排和资源利用关键技术集成与示范）

2011-09-22

张美兰（1984—），硕士。主要从事垃圾渗沥液、市政污泥的处理处置、垃圾填埋场臭气污染控制等技术和工程应用研究。

E-mail：mlzhang1984@yahoo.cn。

（责任编辑：苏媛）